Onderhoud windturbines verbeteren met de sensorinstallatierobot

Een stap vooruit in windenergie monitoring

TNO heeft, in samenwerking met TU Delft en Robohouse, een stap vooruit gezet in het onderhoud van windturbinebladen met de ontwikkeling van een geavanceerde robot die sensoren diep in windturbinebladen kan installeren. Dit levert waardevolle data op van de conditie van het blad.

Het project, dat zich nu in de ‘proof-of-concept’ fase bevindt, heeft als doel de installatie van sensoren binnenin turbinebladen te automatiseren. Hierdoor kunnen de onderhoudsplanning worden verbeterd, menselijke activiteiten in het blad verminderd en problemen met beperkte ruimtes vermeden.

Wim Castricum, TNO: “Tot nu toe werd de installatie van sensoren gedaan door een engineer zoals ik. Ik moet mijn gereedschap meenemen en in het blad kruipen om een sensor op een locatie te installeren. Een robot kan deze sensoren dieper in het blad installeren en kritieke live data leveren over de conditie van het blad en de structurele belasting. Dit gaat helpen om de prestaties van de turbine te verbeteren en storingen te voorkomen.”

Het robotsysteem wordt momenteel ontwikkeld om volledig bediend te kunnen worden door een technicus die bij de basis van het windturbineblad staat, waardoor een duidelijk visueel zicht tijdens het hele proces wordt gegarandeerd. De robot is ook uitgerust met een camera die in de toekomst autonoom kan worden bediend buiten de visuele zichtlijn.

Kenmerken en mogelijkheden

De robot is ontworpen om te voldoen aan strenge technische eisen:

• Compact ontwerp: klein genoeg om in een windturbineblad te passen, waardoor het toepasbaar is voor onderhoud van echte turbines.
• Geautomatiseerde positionering: uitgerust met geavanceerde sensoren om de beoogde installatielocatie te identificeren en de uitlijning voor nauwkeurige plaatsing te bepalen.
• Voorbereiden van het oppervlak: kan het contactgebied schuren en ontvetten om optimale hechting van de rekstrook te garanderen.
• Nauwkeurige sensorplaatsing: brengt lijm aan, plaatst de sensor en houdt druk totdat de juiste hechting is bereikt.
• Mogelijkheden voor externe inspectie: uitgerust met een hogeresolutiecamera voor live monitoring en controle.
• Draagbaar en zelfaangedreven: ontworpen voor eenvoudig transport en zelfstandige werking binnen windturbines.

Testen en inzet

Het eerste werkende prototype van de robot werd begin 2025 getest in een dummy blad van 32 meter van de Vestas V66 windturbine in het Zephyros Field Lab. Deze eerste test beoordeelde het vermogen van het systeem om sensoren te installeren binnen een gecontroleerde omgeving. De volgende stap wordt de validatie van het systeem in een bestaande windturbine, samen met partners uit de windindustrie.

Impact op de windenergie-industrie

Wanneer je de installatie van sensoren binnen turbinebladen kunt automatiseren, is de verwachting dat de veiligheid vergroot wordt en de kwaliteit van de data verbetert. Hierdoor kan de levensduur van windturbines worden verlengd.

Het project sluit aan bij de wensen van de industrie die steeds meer belang hecht aan voorspellend onderhoud. Windparkbeheerders kunnen sensorgegevens gebruiken om potentiële storingen op te sporen voordat ze optreden, waardoor kostbare reparaties en stilstand kan worden geminimaliseerd.

Toekomstperspectief

Janaki Mohanan Nair, projectmanager bij TNO: “Nadat de robottechnologie is gevalideerd, kan deze wereldwijd worden ingezet in windparken, waardoor een schaalbare oplossing mogelijk is voor het onderhouden en verbeteren van windenergie-infrastructuur.

We bekijken ook de verdere ontwikkeling van deze technologie zoals AI-gestuurde navigatie, een mogelijkheid om kabels te bevestigen, verbeterde lijmtoepassingstechnieken en integratie met andere turbine monitoringssystemen.”

Zet samen met ons vervolgstappen in automatisering en slimme monitoring voor de wind-industrie: